骨髓间充质干细胞移植治疗缺血再灌注脑损伤

目的 探讨骨髓间充质干细胞(MSC)移植对缺血再灌注脑损伤的治疗效果及机制.方法 采用线栓法制备缺血再灌注脑损伤SD大鼠模型.96只大鼠随机分为4组:模型组、MSC移植组、PBS对照组和假手术组,每组24只.取体外培养至第6代的骨髓MSC,经烟酸己可碱33342标记后,于造模24 h后经阴茎静脉进行移植,对照组注射等量PBS.分别于实验第2、3、4、8、15、22天对各组大鼠进行神经损伤严重程度(NSS)评分,通过荧光显微镜观察MSC在脑组织内的定植情况,并对脑组织进行2,3,5-氯化三苯四唑(TTC)染色及神经干细胞、神经元、星形胶质细胞的特异性标志物[神经上皮干细胞蛋白(Nestin)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)]的免疫组织化学染色.结果 MSC移植后2d在受损的脑组织局部便可见蓝色荧光分布,并于15 d时达到高峰.免疫组织化学结果显示,与模型组和对照组相比,MSC移植组大鼠受损脑组织局部Nestin、NSE、GFAP阳性细胞的数量均明显增多,差异均有统计学意义(P均＜0.05).MSC移植组自第8天受损部位脑梗死的范围即出现显著缩小,NSS评分也明显下降,且与模型组及对照组比较,差异均有统计学意义(P均＜0.05).结论 骨髓MSC移植可有效增加缺血再灌注脑损伤局部神经干细胞、神经元、星形胶质细胞的数量,对神经损伤的修复起一定的促进作用.     

胶质细胞源性神经营养因子和神经营养素-3双基因转染大鼠骨髓间充质干细胞体外诱导分化为神经样细胞的研究

目的 探讨胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)和神经营养素3(NT-3)双基因修饰诱导的大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)分化为神经样细胞的可行性以及GDNF和NT-3的表达变化.方法 全骨髓法分离培养BMSCs,流式细胞术检测BMSCs标志CD90和造血干细胞标志CD45.转染带荧光的GDNF和NT-3基因,在荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白(GFP)的表达及细胞形态变化;免疫荧光检测神经元特异性烯醇化酶(NSE)、神经丝蛋白(NF)和神经胶质酸性蛋白(GFAP)表达;Western blot 检测细胞中GDNF及NT-3蛋白表达.对照组为未转染GDNF和NT-3基因的BMSCs.结果 BMSCs能在体外成功分离培养,细胞高表达CD90(92.7%),不表达CD45.诱导分化后,BMSCs胞体变圆,伸出明显突起,并可见多数细胞相互交织成网状结构,呈神经细胞样形态.免疫荧光标记检测可见实验组细胞表达NSE和NF,而不表达GFAP.而对照组阴性.Western blot检测可见细胞GDNF及NT-3蛋白表达增强.结论 GDNF和NT-3双基因修饰诱导的BMSCs可分化为神经样细胞并表达神经元的标志,为基因治疗神经系统疾病如先天性巨结肠提供实验基础.     

胚胎期骨髓间充质干细胞移植对先天性脊柱裂大鼠脊髓NGF和BDNF的表达及细胞凋亡的影响

目的 研究胚胎期骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)移植对显性脊柱裂胎鼠脊髓组织中神经生长因子(nerve growth factor,NGF)和脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)的表达及细胞凋亡的影响.方法 建立全反式维甲酸致畸的显性脊柱裂大鼠模型,妊娠16d通过胎仔外科与显微注射相结合的方法将BMSC移植入胎鼠脊髓缺损部位,待胎鼠成活至妊娠21 d取脊髓,免疫荧光染色检测移植BMSC后脊髓缺损部位NGF和BDNF的表达,同时TUNEL染色法检测细胞凋亡的变化.结果 显性脊柱裂胎鼠BMSC移植后脊髓内BDNF、NGF的表达增强,而且BMSC移植区表达升高最显著,TUNEL染色显示BMSC移植组细胞凋亡明显减少.结论 胚胎期BMSC移植后改变脊柱裂病变区微环境,可能通过上调神经营养因子的表达,抑制细胞凋亡,从而促进脊柱裂神经损伤的修复.     

脐带间充质干细胞植入脑缺氧缺血模型仔鼠存活、增殖及分化

目的 观察脐带间充质干细胞(UCMSCs)植入HIE大鼠模型仔鼠后存活、增殖及分化情况.方法 取人脐带组织,经胶原酶和胰蛋白酶消化后,分离UCMSCs,采用5-溴脱氧尿苷(BrdU)标记.将孕鼠随机分为实验组(n=6)和对照组(n=1).实验组结扎孕鼠子宫动脉15 min,建立宫内全脑缺氧缺血损伤模型,幼鼠出生20 d(P20)随机分为干细胞组(n=24)和PBS组(n=19).干细胞组仔鼠小脑延髓池穿刺注射UCMSCs,PBS组注射PBS.移植后1、2、3、4周,采用免疫组织化学方法检测其BrdU、巢蛋白(Nestin)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、胶原纤维酸性蛋白(GFAP)表达,以硫堇染色观察其神经元形态.对照组正常分娩,同样检测作同期对照.结果 干细胞组于移植后1周海马齿状回即出现BrdU、Nestin、NSE和GFAP阳性细胞;BrdU和Nestin阳性细胞于移植1～3周逐渐增高,组间两两比较具有统计学意义(Pa<0.01),移植3～4周阳性细胞数目无明显差异(P>0.05);NSE和GFAP阳性细胞于1～4周均渐增加,组间两两比较具有统计学意义(Pa<0.01).硫堇染色观察其海马细胞形态,对照组神经细胞排列整齐,神经元呈多形性,数目多;PBS组神经细胞排列紊乱,神经元数目减少;干细胞组细胞排列较整齐,神经元数目较多.结论 UCMSCs经小脑延髓池移植至HIE大鼠模型能存活,并分化为神经干细胞、神经元及星形胶质细胞.     

显性脊椎裂胎鼠脊髓神经细胞凋亡及凋亡相关基因表达的意义

目的 观察胎鼠显性脊椎裂脊髓神经细胞凋亡的发生及神经细胞内凋亡相关基因Bcl-2和Bax表达,探讨显性脊椎裂畸形发生过程中脊髓神经细胞凋亡及上Bcl-2和Bax在神经细胞表达的意义.方法 采用原位末端标记法和免疫组化SABC法检测30例脊椎裂胎鼠和14例正常胎鼠脊髓神经细胞凋亡状态及凋亡相关基因Bcl-2、Bax蛋白的表达.神经细胞凋亡用凋亡指数(AI)表示,AI=凋亡细胞数/500×100%.基因Bcl-2、Bax蛋白的表达强度用平均灰度值G表示,蛋白表达越强G值越小.结果 显性脊椎裂胎鼠脊髓神经细胞凋亡数明显增多,正常脊髓神经细胞凋亡指数为0.5%,畸形脊髓神经细胞凋亡指数24%,统计学差异有极显著意义.正常胎鼠脊髓神经细胞Bcl-2蛋白表达强,而脊椎裂胎鼠脊髓神经细胞Bax蛋白表达强,统计学分析二组脊髓神经细胞Bcl-2、Bax蛋白表达差异有显著性意义.结论 在显性脊椎裂发生过程中脊髓神经细胞过度凋亡,提示神经细胞的过度凋亡与显性脊椎裂畸形的发生密切相关.脊椎裂畸形胎鼠脊髓神经细胞Bax蛋白表达强,Bcl-2蛋白表达弱,促进细胞凋亡,推测在脊椎裂畸形发生过程中,Bcl-2和Bax基因对脊髓神经细胞凋亡的发生起重要作用.     

人脐带间充质干细胞的生物学特性及向神经样细胞分化的研究

目的 研究人脐带华尔通胶来源的间充质干细胞（MSCs）的特性及向神经细胞分化的可能性,为神经移植寻找新的细胞来源。方法 检测人脐带来源的MSCs的细胞表面标记;丹参和B巯基乙醇诱导人脐带来源的MSCs向神经细胞分化,用免疫细胞化学方法对分化和未分化的细胞进行鉴定;半定量逆转录聚合酶链反应（RT—PCR）检测细胞的神经相关基因表达。结果 从人脐带分离、培养的贴壁细胞,体外生长形态类似于成纤维细胞,可以维持在未分化状态稳定增殖,体外增殖超过10代。这类细胞MSCs的表面标记CD29、CD44、CD59、CD105仿呈现高表达,造血细胞表面标记CD14、CD33、CD34、CD27、CD45、CD117和与移植免疫排斥相关的表面标记CD80（137—1）、CD86（B7-2）、CD40、CD40L不表达或低表达。丹参和β巯基乙醇均可诱导人脐带MSCs向神经样细胞分化,分化的细胞表达神经干细胞的标记巢蛋白（Nestin）,神经元的标记类神经微管（β-TubulinⅢ）和神经微丝（NF）,以及神经胶质细胞的标记胶质纤维酸性蛋白（GFAP）。RT-PCR检测证实,经丹参诱导后的MSCs表达神经干细胞相关基因Nestin,诱导前和诱导后的MSCs均表达神经细胞基因Pleiotrophin,诱导后的表达明显增强。结论 人脐带华尔通胶含有丰富的MSCs,易于培养扩增,其表达MSCs的表面标记。不表达或低表达造血细胞和与移植排斥相关的细胞标记。人脐带来源的MSCs能分化为神经细胞,表达神经细胞的相关标记和基因,这种细胞可能成为中枢神经系统细胞移植的一个干细胞来源。     

大鼠胚胎肠神经嵴干细胞的分离培养和诱导分化

目的 探索从大鼠胚胎肠组织获取肠神经嵴干细胞（neural crest stem cells，NCSCs）的可能性；与脑神经干细胞（neural stem cells，NScs）比较，了解其生物学性状。方法 用NSCs的培养液同时进行肠NCSCs和脑NSCs的培养；得到的神经细胞球用神经上皮干细胞蛋白（nestin）进行鉴定，计数NCSCs神经细胞球和NSCs神经细胞球中各自的Nestin阳性细胞比例。NCSCs神经细胞球在胎牛血清诱导分化培养7d后，用神经元细胞特异性标记神经纤维丝蛋白（NF68）和星形胶质细胞特异性标记神经胶质酸性蛋白（GFAP）对其进行免疫荧光鉴定。结果从大鼠胚胎肠组织成功得到NCSCs，并且形成神经细胞球，Nestin为阳性；分化后细胞为NF68或者GFAP阳性；与NSCs比较，NCSCs能较快形成神经细胞球，其神经细胞球中的Nestin阳性细胞比例（66．75±12．42）％低于NSCs（91．60±5．62）％（P=0．000）。结论 肠NCSCs可以从大鼠胚胎肠组织分离培养得到，在体外培养环境下能够增殖，并且具有多向分化潜能。     

大鼠胚胎神经干细胞移植治疗类脊髓栓系综合征的实验研究

目的将胎鼠的神经干细胞移植到脊髓栓系综合征大鼠的病变脊髓中，观察治疗效果。方法从孕17d大鼠胚胎脊髓中分离、培养神经干细胞并诱导分化，通过免疫组化技术研究证实其特性。制作大鼠脊髓栓系模型，3d后将未分化的神经干细胞注人病变脊髓内，2个月后观察大鼠的运动功能，处死大鼠，研究移植后的干细胞在体内存活、迁移及分化情况。结果实验中分离、培养的神经干细胞能够被诱导分化成神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。脊髓栓系大鼠移植干细胞后运动功能改善，神经元数目增多，显著好于未移植组。免疫组化方法证实移植后的干细胞在体内可以存活、迁移、分化成神经细胞。结论大鼠胚胎神经干细胞体内、体外均具有多向分化潜能，移植神经干细胞是治疗脊髓栓系神经变性的一种有效途径。     

丹参联合骨髓间充质干细胞移植治疗新生鼠缺氧缺血性脑损伤的实验研究

目的 研究骨髓间充质干细胞(MSCs)植入缺氧缺血性脑损伤(HIBD)新生大鼠脑后,植入MSCs在脑组织中的迁移、神经细胞抗原分化率的变化,探讨丹参联合MSCs移植治疗新生儿HIE的可行性.方法 将36只7日龄新生SD大鼠随机分为正常对照组(8只)、HIE组(8只)、MSCs移植组(10只)、MSCs移植+丹参组(10只).在MSCs移植后18 d取脑组织后做石蜡切片,免疫组织化学法检测并计数进入脑组织的MSCs,观察植入细胞在脑组织中的分布、迁移;免疫荧光双标记法检测植入细胞神经元巢蛋白(Nestin)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达,观察其向神经细胞的分化,并进行组间比较.结果 植入MSCs主要分布于HIBD组左侧大脑皮质区,MSCs移植+丹参组标本中MSCs更多向右侧大脑半球迁移,且分布范围更广,与MSCs移植组比较,不同脑组织层面、两侧大脑半球MSCs计数均有统计学差异(Pa＜0.05);免疫荧光双标记法观察MSCs主要在左侧大脑皮质、海马等部位分化为神经细胞,Nestin、NSE、GFAP均可表达.MSCs移植+丹参组植入MSCs的Nestin、NSE分化率更高,且有统计学意义;MSCs移植组和MSCs移植+丹参组GFAP分化率比较差异无统计学意义.结论 MSCs植入HIBD新生大鼠脑组织后能存活,并在脑组织中移行,植入MSCs主要在HIBD新生鼠左侧脑皮质、海马等部位分化为神经细胞,表达Nestin、NSE及GFAP,加用丹参后可促进植入MSCs表达Nestin及NSE,对GFAP表达无影响.     

高龄妊娠对子鼠海马神经干细胞发育的影响

目的 探讨高龄妊娠对子鼠海马神经干细胞发育的影响。方法 将3月龄（n=10）与12月龄（n=10）的雌性大鼠分别与3月龄雄性大鼠（n=20）合笼,以其子鼠为研究对象,分为适龄子代组和高龄子代组,每组40只。分别采用免疫荧光及Western blot法定位及定量检测生后第7天两组海马组织巢蛋白（Nestin）、双皮质素（DCX）及生后第28天成熟神经元标志物NeuN、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）表达水平;采用免疫荧光法定位检测生后第14天两组海马组织多聚唾液酸神经细胞黏附分子（PSA-NCAM）表达情况;每组各检测指标随机取8只大鼠。结果 Western blot检测结果发现高龄子代组海马DCX蛋白的表达明显低于适龄子代组（P < 0.05）,Nestin、NeuN及GFAP蛋白表达在两组间比较差异均无统计学意义（P > 0.05）。免疫荧光检测结果显示,高龄子代组海马齿状回（DG）区Nestin、DCX及PSA-NCAM的表达均明显低于适龄子代组（P < 0.05）,而上述指标分别在两组海马CA1区、CA3区的表达比较差异均无统计学意义（P > 0.05）。高龄子代组海马CA1区NeuN的表达高于适龄子代组（P < 0.01）,两组CA3区和DG区NeuN的表达比较差异无统计学意义（P > 0.05）。高龄子代组海马CA1区、CA3区、DG区GFAP的表达均低于适龄子代组（P < 0.05）。结论 高龄妊娠可能引起子鼠海马神经干细胞的增殖、存活及迁移受到抑制,并影响其向神经元和星形胶质细胞的分化,最终导致子鼠海马神经干细胞发育障碍。     

Pathogenesis of an Affected Organ Can Help Us to Understand Normal Organ Development*

Abstract This review discusses the pathogenesis of spina bifida and describes the microscopic appearance of the initial pathological features and their further development in the spinal cords. The embryos and fetuses were derived from pregnant mice given orally 60, 40 or 0 mg/kg of retinoic acid in olive oil on day 8 of gestation and killed one, two or 10 days later. Separation of the primary neural fold from the secondary neural tube was seen in 9- and 10-day-old embryos in which the caudal end of the neuroepithelium was disorganized and the posterior neuropore was open; underneath it, the secondary neural tissue was seen. At term, fetuses showed spina bifida, including myeloschisis, myelocele and diplo-myelia. The cord lesions were located between the third lumbar and second coccygeal levels. Thus, the differentiation and development of the spinal cord proceeds as in chick and human embryos, and the spinal cord caudal to the third lumbar level originates from both neuroepithelium and mesenchyme-like cells while that caudal to the third sacral level originates from mesenchyme-like cells only.     

Chop及Grp78基因在先天性脊柱裂大鼠胚胎12天神经管中的异常表达

目的 探讨Chop及Grp78基因在先天性脊柱裂大鼠胚胎12 d神经管及神经上皮干细胞中的表达情况.方法 取畸形大鼠12d胚胎神经管组织,荧光实时定量PCR考察Chop及Grp78基因表达.另取12 d正常大鼠胚胎,分离消化神经管行神经上皮干细胞培养.荧光实时定量PCR考察Chop及Grp78基因表达.结果 先天性脊柱裂大鼠胚胎12 d神经管内Chop基因及Grp78基因表达异常增高.神经上皮干细胞分化为神经元后Chop及Grp78基因的表达上调.结论 Chop及Grp78基因在先天性脊柱裂大鼠胚胎12d神经管中表达异常增高,二者在神经上皮干细胞分化为神经元后表达上调,可能与内质网应激相关的凋亡有关.神经上皮干细胞培养培养体系稳定、高效,可以为胚胎早期发育提供实验模型.     

高龄妊娠对子鼠海马神经干细胞发育的影响

目的 探讨高龄妊娠对子鼠海马神经干细胞发育的影响。方法 将3月龄（n=10）与12月龄（n=10）的雌性大鼠分别与3月龄雄性大鼠（n=20）合笼,以其子鼠为研究对象,分为适龄子代组和高龄子代组,每组40只。分别采用免疫荧光及Western blot法定位及定量检测生后第7天两组海马组织巢蛋白（Nestin）、双皮质素（DCX）及生后第28天成熟神经元标志物NeuN、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）表达水平;采用免疫荧光法定位检测生后第14天两组海马组织多聚唾液酸神经细胞黏附分子（PSA-NCAM）表达情况;每组各检测指标随机取8只大鼠。结果 Western blot检测结果发现高龄子代组海马DCX蛋白的表达明显低于适龄子代组（P < 0.05）,Nestin、NeuN及GFAP蛋白表达在两组间比较差异均无统计学意义（P > 0.05）。免疫荧光检测结果显示,高龄子代组海马齿状回（DG）区Nestin、DCX及PSA-NCAM的表达均明显低于适龄子代组（P < 0.05）,而上述指标分别在两组海马CA1区、CA3区的表达比较差异均无统计学意义（P > 0.05）。高龄子代组海马CA1区NeuN的表达高于适龄子代组（P < 0.01）,两组CA3区和DG区NeuN的表达比较差异无统计学意义（P > 0.05）。高龄子代组海马CA1区、CA3区、DG区GFAP的表达均低于适龄子代组（P < 0.05）。结论 高龄妊娠可能引起子鼠海马神经干细胞的增殖、存活及迁移受到抑制,并影响其向神经元和星形胶质细胞的分化,最终导致子鼠海马神经干细胞发育障碍。     

脊髓拴系松解术后脊柱裂患者的肛管直肠功能研究

目的：与临床对于脊柱裂致膀胱功能障碍的大量研究报道相比,关于脊柱裂患者的肠道功能障碍研究资料非常有限。该文拟研究脊柱裂患者行脊髓拴系松解术后的肛管直肠功能。方法：采用多通道肛管直肠测压技术对因排尿功能障碍而来就诊的21例脊柱裂患者进行肛管直肠功能检测,入选患者皆已于至少2年前行脊髓拴系松解术。结果：脊柱裂患者的最大肛管静息压低于对照组,但二者没有统计学差异(P=0.372)。在嘱脊柱裂患者行最大限度收缩肛门动作时,绝大多数患者肛管压力没有任何升高。在行模拟排便动作时,19例(90.5%)患者表现为盆底功能紊乱型肛管压力变化。直肠肛管抑制反射在所有受检者均存在,诱发该反射所需最小直肠气囊容量在脊柱裂患者组和对照组间差异无显著性(P=0.725);诱发持续性直肠肛管抑制反射所需直肠气囊容量在脊柱裂患者组显著性高于对照组(P<0.001)。直肠感觉阈值在脊柱裂患者显著高于对照组(P<0.0001)。结论：大多数脊柱裂患者不能自主收缩肛门外括约肌,排便时表现为盆底功能紊乱型直肠肛管压力曲线,同时直肠感觉功能也受到严重损害。直肠肛管抑制反射在所有脊柱裂患者均存在,该反射可能受到中枢神经系统的调控。     

Teratoma in human tail lipoma

We report a case of a rare congenital teratoma that developed in a lipoma attached to a remnant human tail. A male newborn baby presented with a large, 3-cm mass with an open margin, which pedunculated from a tail attached to the midline skin of the coccygeal area. Magnetic resonance images demonstrated multiple sacral spinal bifida without cord tethering, and also showed neural roots and a lipoma and teratoma with peripheral homogeneous high density and internal low density on T(2)-weighted images. Intraoperatively, we found and dissected two nerve roots from the filum terminale which extended into the mass. Pathologic examination of the mass revealed abnormal differentiation of respiratory epithelium and squamous cell metaplasia along the open margin of the mass, and mainly lipoma in the rest of the mass. We suggest that this case could support the hypothesis of transient teratomatous cells in the pathogenesis of the spina bifida with lumbosacral lipoma.     

Development of lumbosacral spina bifida: three-dimensional computer graphic study of human embryos at Carnegie stage twelve.

There is still some controversy as to whether sacral spina bifida in humans is the result of a defect of the primary or secondary neural tube. As somites are related to the development of vertebrae and the primary neural tube is related to the development of the spinal cord in embryos, it is very important to determine the number of somites in normal human embryos at the time of closure of the primary neural tube to understand the contribution of primary neural tube defects to the development of spina bifida. However, in the literature, the number of somites in stage 12 human embryos is still controversial. The aim of this study is to find the number of somites in human embryos at Carnegie stage 12. Four human embryos at Carnegie stage 12 were selected from the laboratory of the Congenital Anomaly Research Center in Japan. The neural tube and somites were reconstructed from their slices by a three-dimensional computer graphic reconstruction technique. The reconstructed embryos were examined from multidirectional magnified images. Thirty-three pairs of somites were present in all these reconstructed embryos. As the 33rd pair of somites corresponds to the fifth sacral segment, the presence of 33 pairs of somites at Carnegie stage 12 suggests that spina bifida develops from defects of the primary neural tube.     

Myelomeningocele: prenatal diagnosis,pathophysiology and management

Myelomeningocele (MMC) is a common birth defect that is associated with significant lifelong morbidity. Little progress has been made in the postnatal surgical management of the child with spina bifida. Postnatal surgery is aimed at covering the exposed spinal cord, preventing infection, and treating hydrocephalus with a ventricular shunt. In utero repair of open spina bifida is now performed in selected patients and presents an additional therapeutic alternative for expectant mothers carrying a fetus with MMC. Early fetal intervention may improve neurologic outcome and reduce the hindbrain herniation associated with the Arnold-Chiari II malformation. These changes may improve long-term neurologic function and limit requirements for shunt placements and other surgical interventions. Further research is needed to better understand the pathophysiology of MMC, the ideal timing and technique of repair, and the long-term impact of in utero intervention. A prospective, randomized clinical trial is planned comparing prenatal MMC repair with postnatal repair.